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本研究は、油圧式アクチュエータのピストン・ロッドについて、あらかじめその長さ方向に一定間隔をもつ磁気目盛を着磁しておき、これをシリンダの頚口部にとりつけた磁気センサによってロッドの通過に伴って得られる電圧パルスに変換し、それを計数することによってピストン・ロッドのせり出し長さが常にわかるような信号を得る方法を開発しようとするものである。
ロッドの着磁は、外部の電磁石に取り付けた磁極片によってロッドに局部的な磁束を通しその結果生じた残留磁化を磁気目盛とするので、まず最も効果的な着磁を行う様式の選定を行った。その結果厚さ5〜10mmの磁極片によってロッドの同一横断面において中心角が60°程度になる位置に一対の磁極を形成させるのが着磁にもその読み出しにも適することが見出された。つぎに、ロッドの長手方向にはある限度以内の間隔で目盛を細密に順次着磁していくと、着磁用の磁束によってその一つ前の位置の既着の磁化が減磁されるためその間隔は40mm以上としておくことが実用的であると認めた。
着磁された磁気目盛の読み出しには、ホール素子を用いてロッド表面に垂直な空間漏洩磁束を検出するが、この素子を直線上に3個隣接させて配置し、それぞれ2素子ずつの出力をコンパレータによって比較弁別して方形波に変換する。このようにして得られた電圧はピストン・ロッドの出入りに伴って2相方形波となり、この研究の目的に適合するように設計した論理回路を用いることによって、着磁間隔の1/4の距離分解能を持つ計数可能なパルスに変換できるとともにロッドの出入りの方向も与えるので、加減算カウンタによって距離を表示させることができるとの結果を得た。なお、使用中の停電などの対策としては計数値を電池バックアップ式の半導体メモリに収納しながら使用するのが最も適すると考えられる。
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